一、常见阳离子的检验
1、H+
①紫色石蕊试液。石蕊试液变红色
②橙色甲基橙试液甲基橙试液变红色
③锌片(或铁片)有能燃烧的气体产生Zn+2H+=Zn2++H2
2、K+
焰色反应紫色(透过蓝色钴玻璃)
3、Na+
焰色反应黄色
4、NH4+
NaOH溶液(浓)加热,产生刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体
NH4++OH-=NH3+H2O
5、Fe2+
①NaOH溶液生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
Fe2++2OH-=Fe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②新制的氯水+KSCN溶液滴加新制的氯水,溶液由浅绿色变为黄色,再滴加KSCN溶液,溶液呈红色2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3
③铁氰酸钾蓝色铁氰化亚铁沉淀3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2
6、Fe3+
①NaOH溶液生成红褐色沉淀Fe3++3OH-=Fe(OH)3
②KSCN溶液生成红色溶液Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
7、Cu2+
①NaOH溶液生成蓝色絮状沉淀,加热后变成黑色
Cu2++2OH-=Cu(OH)2Cu(OH)2=CuO+H2O
②浓氨水生成的蓝色沉淀,溶于过量浓氨水中,呈深蓝色溶液
Cu2++NH3·H2O=Cu(OH)2+2NH4+;Cu(OH)2+4NH·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
8、Ag+
①盐酸或氯化物+系HNO3生成白色沉淀,白色沉淀不溶于稀HNO3
Ag++Cl-=AgCl
②NaOH溶液生成白色沉淀,并迅速变为黑棕色Ag++OH-=AgOH;2AgOH=Ag2O+H2O
③氨水生成白色沉淀,过量的氨水使沉淀溶解
Ag++2NH3·H2O=AgOH+2NH4+;AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
9、Al3+
①氨水产生白色沉淀Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH4+
②NaOH溶液产生白色胶状沉淀,过量的NaOH溶液使沉淀溶解
Al3++OH-=Al(OH)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
10、Mg2+
NaOH溶液产生白色絮状沉淀,过量的NaOH溶液不能使沉淀溶解
Mg2++2OH-=Mg(OH)2
11、Ca2+
Na2CO3溶液+稀盐酸产生白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸中
Ca2++CO32-=CaCO3;CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
二、常见阴离子的检验
1、
①无色酚酞试液酚酞试液变红色
②紫色石蕊试液紫色石蕊试液变蓝色
③甲基橙试液橙色甲基橙试液变黄色
2、
稀盐酸(或硫酸、硝酸)、澄清石灰水
加入酸后,有无色、无味的气体产生,该气体能使澄清石灰水变浑浊
CO32-+2H+=CO2+H2O;CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
3、
BaCl2溶液、稀盐酸
生成白色沉淀,该沉淀不溶于稀盐酸
Ba2++SO42-=BaSO4
4、
AgNO3溶液、稀HNO3
生成白色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
Ag++Cl-=AgCl
5、
①AgNO3溶液、稀HNO3
生成浅黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
Ag++Br-=AgBr
②新制的氯水、四氯化碳
溶液由无色变为橙色,加CCl4振荡后,CCl4层变为橙红色
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
6、I-
①AgNO3溶液、稀HNO3
生成黄色沉淀,此沉淀不溶于稀HNO3
Ag++I-=AgI
②新制的氯水、四氯化碳
溶液由无色变为黄色,加CCl4振荡后,CCl4层显紫红色
2I-+Cl2=I2+2Cl-
③新制的氯水、淀粉溶液
溶液显蓝色
2I-+Cl2=I2+2Cl-
7、
被检物的浓溶液(或晶体)+H2SO4(浓)+Cu共热
有红棕色气体产生
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2+2H2O
8、
稀盐酸或稀硫酸
放出无色有刺激性气味、能使品红试液褪色的气体
SO32-+2H+=SO2+H2O
1、有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、、、、、,取该溶液的实验如下:
实验步骤
实验现象
(1)取少练该溶液,加几滴甲基橙
溶液变红色
(2)取少量该溶液加热浓缩,加Cu片和浓硫酸,加热
有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液,加BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中的上层清液,加AgNO3
有稳定的白色沉淀生成,且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液,加入NaOH溶液
有白色沉淀生成,当NaOH过量时,沉淀部分溶解
由此判断:
(1)溶液中一定存在的;离子是、、Mg2+、Al3+;溶液中肯定不存在的离子是:、Fe2+、Ba2+、。
(2)写出(3)步的离子方程式+Ba2+=BaSO4。
(3)写出(5)步沉淀部分溶解的离子方程式:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。
2、下列关于实验内容与结论相符合的是(C)
实验内容
结论
A
向某溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
溶液中有
B
向某溶液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀
溶液中有
C
向某溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变红
溶液中Fe3+
D
向某溶液中滴加一定量的NaOH溶液,生成白色沉淀
溶液中有Al3+
3、现有易溶强电解质的混合溶液10L,其中可能含有K+、Ba2+、Na+、NH4+、、、、中的几种,向其中通入CO2气体,产生沉淀的量与通入CO2的量之间的关系如图所示:请回答下列问题:
(1)该溶液中能确定存在的离子是Ba2+、、,肯定不存在的离子是NH4+、,不能确定的离子中至少还存在一种阳离子(填“阴”、“阳”),验证该离子是否存在的实验方法是焰色反应,若确定只存在其中的一种,则该离子的最小浓度为0.15mol/L。
(2)写出BC段和DE段反应的离子方程式2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3+CO32-、BaCO3+CO2+H2O=Ba2++2。
4、下列四组实验,根据实验事实得出的结论,正确的是(D)
A.在某试液中滴加BaCl2溶液得白色沉淀,取该白色沉淀加稀硝酸不溶解——原未知试液中一定含有
B.某未知气体在空气中燃烧,其产物能使无水CuSO4变蓝色——原气体一定是H2
C.在某未知试液中滴加盐酸产生无色气体,将该气体通入足量澄清石灰水中得白色沉淀——原未知试液中一定含有
D.在某未知试液中加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体——原未知试液中一定含有
5、下列相关实验的现象或结论正确的是(A)
A.向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液有白色沉淀,则结合质子能力比强
B.向少量的稀溴水中滴入饱和苯酚溶液立即产生白色沉淀
C.检验废铁屑溶于盐酸后所得的溶液中是否含有Fe2+,可向其中加入酸性KMnO4溶液,根据其是否褪色进行判断
D.加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快,说明Cu2+具有催化作用
6、某强碱性溶液中含有的离子是K+、、Al3+、、、、、中的某几种,进行如下实验:
①取少量的溶液用硝酸酸化后,该溶液无沉淀生成;②另取少量溶液,加入盐酸其发生的现象是:一段时间保持原样后,开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生一种气体,最后沉淀逐渐减少至消失。试回答下列问题:
(1)原溶液中肯定存在的离子是、、K+,肯定不存在的离子是Al3+、、。
(2)已知一定量的原溶液中加入5mL0.2mol/L盐酸时,沉淀会完全消失,再加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.g,则原溶液中有(填有或无),若有的物质的量为0.mol。
(3)请写出此题②中发生的所有反应的离子方程式:H++OH-=H2O,H++AlO2-+H2O=Al(OH)3,2H++CO32-=CO2+H2O;3H++Al(OH)3=Al3++3H2O。
7、某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、、Fe2+、Fe3+、、、、、中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)反应③的化学方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
(2)沉淀C、H和气体F的化学式分别为BaSO4、Fe(OH)3、NH3。
(3)写出有关反应的离子方程式:①中生成A3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O。
⑤AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-。
(4)上述离子中,溶液X中肯定不含有的离子是Ba2+、、、,可能含有的离子是Fe3+、。
8、推理是化学学习中常见的思维方法。下列推理正确的是(C)
A.酸能使紫色石蕊试液变红,二氧化碳也能使紫色石蕊变红,所以二氧化碳是酸
B.某物质在空气中燃烧后生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有氧元素
C.向某溶液中滴加氯化钡溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明该溶液中可能存在
D.溶液中有晶体析出,其溶质的质量减少,所以溶质的质量分数一定减小
9、下列说法正确的是(C)
A.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,再加稀盐酸,沉淀不消失,一定有
B.Na2O2与CO2反应,Na2O2是氧化剂、CO2是还原剂
C.向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液,放置片刻,整个反应过程的颜色变化是:浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
D.称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液,则放出氢气的体积(同温同压下)不相等
10、下列有关实验操作、现象和结论都正确的是(D)
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入KSCN溶液和盐酸,溶液变红色
证明原溶液一定含有Fe3+
B
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
证明原溶液一定含
C
将氯水滴入品红溶液,品红溶液褪色
证明氯气与水反应的产物有漂白性
D
用砂纸打磨过的铝箔在空气中受热熔化,并不滴落
证明Al2O3熔点一定高于Al单质
物质分离和提纯的综合应用
1、一种废料的主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍(已知常温Ksp[Ni(OH)2]=),工艺流程如下。下列叙述错误的是(C)
A.废渣的主要成分为二氧化硅
B.黄钠铁矾渣中铁元素为+3价
C.除钙镁过程中,为了提高钙镁的去除率,氟化钠实际用量应该越多越好
D.“沉镍”过程中为了将镍沉淀完全,需调节溶液pH9
2、从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗铜的一种工艺流程如图:(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱)下列有关说法正确的是(D)
A.“氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
B.过滤用到的玻璃仪器:分液漏斗、烧杯、玻璃棒
C.“还原”时发生的离子方程式为2++4=Te+2+2H2O
D.判断粗碲洗净的方法:取少量最后一次洗涤液加入BaCl2溶液没有白色沉淀生成
3、工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Mg2+、Fe2+、和等杂质,提纯工艺流程如图所示,下列说法不正确的是(C)
A.通入热空气可加快溶解速率并氧化Fe2+
B.产生滤渣的离子反应为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2;Fe3++3OH-=Fe(OH)3
C.为检验母液中是否含有,加入的试剂为少量的AgNO3溶液
D.灼烧时用到的主要仪器有铁坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
4、由硫铁矿烧渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(主要成分FeSO4·7H2O),再通过绿矾制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下:
已知:和铁黄均难溶于水,下列说法不正确的是(C)
A.步骤①,最好用硫酸来溶解烧渣
B.步骤②,涉及的离子反应为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2(SO4)2-+16H+
C.步骤③,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
D.步骤④,反应条件控制不当会使铁黄中混有Fe(OH)3
5、某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述中,不正确的是(D)
A.操作①中玻璃棒的作用是加快固体溶解速度
B.操作②的操作名称是过滤
C.操作③中盛放药品的仪器是坩埚
D.操作④的目的是除去滤渣中杂质
6、为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程,下列说法不正确的是(B)
A.固体I中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,且需过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是CO
D.处理含废水时,发生反应的离子方程为:NH4++NO=N2+2H2O
7、某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究。下列有关说法不正确的是(B)
A.由图可知X中一定存在Fe2O3、Cu
B.无法判断混合物中是否含有Al2O3
C.1.92g固体成分为Cu
D.原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1
8、某同学采用工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)制取CaCl2·6H2O,设计了如下流程,下列说法不正确的是(D)
A.固体I中含有SiO2,固体II中含有Fe(OH)3
B.使用石灰水时,要控制pH,放置固体II中Al(OH)3转化为
C.试剂a选用盐酸,从溶液III得到CaCl2·6H2O产品的过程中,须控制条件放置其分解
D.若改变实验方案,在溶液I中直接加氨水至沉淀完全,滤去沉淀,其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净CaCl2·6H2O
9、某矿石主要含CuO和Cu2(OH)2CO3,以及少量Fe2O3、FeO和SiO2。按如下流程可制得Cu3N和铁红。以下说法不正确的是(A)
A.每生成1molCu3N,转移的电子为6mol
B.滤液G可以并入滤液E加以利用
C.加入NH4HCO3溶液需控制温度以控制Fe2+水解和NH4HCO3分解
D.由FeCO3转化为Fe2O3的操作包括洗涤、干燥、空气中煅烧
10、为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如图。下列说法正确的是(C)
A.溶液X为稀硫酸,气体Y为氨气
B.由溶液F获得溶质F固体的过程中,须控制条件放置其氧化和分解
C.促使足量稀硫酸时,试剂Z选用H2O2或适量HNO3均获得胆矾晶体
D.操作①为过滤,操作②为蒸发结晶、洗涤、干燥
11、我国西部地区有丰富的盐湖资源,对盐湖矿产资源的总和开发利用是西部大开发的重要课题之一。
I.某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、、、等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程:
II.某同学提出了另一种新方案,对上述操作①后无色溶液进行除杂提纯,无色溶液中先加试剂A,再加试剂B,最后加试剂C(常见的盐),其方案如下:
下列说法不正确的是(B)
A.要从橙红色液体中分离出单质溴,可采取的操作是蒸馏
B.操作②为过滤,主要目的地是为了除去MgSO4
C.试剂C为K2CO3,固体D主要为Mg(OH)2、BaSO4,还有少量的BaCO3
D.若在操作④结束后发现溶液略有浑浊,应采取的措施是更换滤纸,重新过滤
12、钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属,广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒,其工艺流程图如下:
已知:钒有多种价态,其中+5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在,且存在平衡。下列说法正确的是(B)
A.工业生产中,碱浸步骤可选用较为廉价的氨水
B.可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3
C.焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时,应加入过量盐酸以使其溶解完全
D.将磁性产品加入稀硝酸溶解,取上层清液再已加入KSCN溶液后未见血红色,则磁性产品中一定不含铁元素。
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